技术领域
[0001] 本
发明属于铝电解电容器制造技术领域,更具体地,涉及一种提高中高压铝电解电容器用化成箔耐水性的处理方法。
背景技术
[0002] 铝电解电容器用化成箔的制造,需在铝箔表面形成一层致密的
氧化膜,作为电容器的工作介质。其方法常采用化成处理方法,所谓化成处理是用化学或电化学方法处理金属表面,得到
金属化合物的覆层,其目的有改进耐蚀性,
涂装附着性,金属着色及化学
研磨等作用。
[0003] 中国
专利申请CN201210172954.1公开了一种提高中高压化成箔耐水性的化成处理方法,其特征在于,包括以下步骤:A、取经过
腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,在
温度为95℃的水中浸5~8分钟后取出放入
质量百分比为0.4~1%的
反丁烯二酸水溶液中,在60~70℃的条件下,浸渍6~8分钟后取出;B、将在反丁烯二酸水溶液中浸渍过铝箔放入质量百分2
比为2~5%的
磷酸二氢盐水溶液中,在70~95℃、
电流密度为20mA/cm 、
电压为200V的条件下,进行一级化成,化成时间为10~15分钟;C、将一级化成后的铝箔取出第一次水洗;D、将第一次水洗后的铝箔放入质量百分比为0.1~3%的磷酸二氢盐水溶液中,在85℃、电流密度为20mA/cm2、电压为430V的条件下,进行二级化成,化成时间为15分钟;E、将二级化成后的铝箔取出第二次水洗;F、将第二次水洗后的铝箔放入质量百分比为6~9%的
硼酸和0.4~0.6%硼酸盐的水溶液中,在85℃、电流密度为20mA/㎝2、电压为590V的条件下,进行三级化成,化成时间为8~10分钟;G、将三级化成后的铝箔取出置于与三级化成相同的水溶液中,在85℃、电流密度为20mA/cm2、电压为620V的条件下,进行四级化成,化成时间为40分钟;H、将四级化成后的铝箔取出进行500℃的高温
热处理3~4分钟,然后再置于与三级化成相同的水溶液中,在85℃、电流密度为20mA/cm2、电压为620V的条件下,进行五级化成,化成时间为8~15分钟;I、将五级化成后的铝箔取出,并放入质量百分比为8%、温度为80℃的磷
酸溶液中进行处理,处理时间为8~15分钟;J、将经过磷酸溶液处理过的铝箔取出水洗,并放入与三级化成相同的水溶液中,在85℃、电流密度为20mA/cm2、电压为620V的条件下,进行六级化成,化成时间为8~15分钟;K、将六级化成后的铝箔取出再置于质量百分比为1~
3%的磷酸二氢盐溶液中,在70~95℃的条件下,浸渍6~8分钟后取出水洗,然后烘干。
[0004] 中国专利申请CN201611115704.9公开了一种提高铝电解电容器用
电极箔耐水性的处理方法:将铝箔在95℃的水中浸10分钟后;取出置于0.5%磷酸二氢铵水溶液中,在852
℃、20mA/cm 、200V的条件下,化成10分钟;取出水洗;置于0.3%的磷酸二氢铵水溶液中,在
85℃、20mA/cm2、430V的条件下,化成10分钟;取出水洗;置于8%的硼酸和1%的五硼酸铵水溶液中,在85℃、20mA/cm2、590V的条件下,化成10分钟;置于同三级的水溶液中,在85℃、
20mA/cm2、620V的条件下,化成30分钟;取出后进行500℃的高温热处理3分钟;再置于同于
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三级化成的水溶液中,在85℃、20mA/cm、620V的条件下,化成10分钟;然后在0.1~3%的有机磷酸或有机
磷酸盐溶液中温度为50~80℃进行处理5~10分钟;取出水洗;再置于同于三级化成的水溶液中,在85℃、20mA/cm2、620V的条件下,化成10分钟;再置于2%磷酸二氢铵溶液中,在70℃条件下,浸渍5分钟;取出,水洗,烘干。
[0005] 不难看出,中国专利申请CN201210172954.1公开的化成方法包含六级化成,工艺复杂,且耗时长,生产效率低。虽然中国专利申请CN201611115704.9公开了较为简化的工艺,其仅包含六级化成,且仍未解决生产效率低下的问题,工艺流程耗时仍然较长。
发明内容
[0006] 本发明的目的是为了克服
现有技术的
缺陷,提供一种提高中高压铝电解电容器用化成箔的耐水性的处理方法。使用
钛酸丙酯溶液对经过化成处理过的铝箔进行浸渍,再通过电氧化,使纳米TiO2键合在氧化膜的表面,获得具有高耐水性的化成箔,产品水煮后升压时间缩短,便于储存且延长储存期。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种上述方法制备的化成箔。
[0008] 本发明的再一目的在于提供一种上述化成箔的应用。
[0009] 本发明上述目的通过以下技术方案予以实现:
[0010] 一种提高中高压铝电解电容器用化成箔耐水性的处理方法,包括以下具体步骤:
[0011] S1.将铝箔在90~94℃的水中浸泡后置于
壬二酸水溶液中,在75-85℃、电流密度为45mA/cm2、电压为160V的条件下,一级化成,取出第一次水洗;
[0012] S2.将一次水洗后的铝箔置于壬二酸水溶液中,在75-85℃、电流密度为45mA/cm2、电压为320V的条件下二级化成,取出第二次水洗;
[0013] S3.将二次水洗后的铝箔置于硼酸和的磷酸钛水溶液中,在75-85℃、电流密度为45mA/cm2、电压为460V的条件下三级化成;
[0014] S4.将三级化成后的铝箔在550-600℃进行高温热处理,将处理后的铝箔置于硼酸和的磷酸钛水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为590V的条件下四级化成;
[0015] S5.将四级化成后的铝箔置于钛酸丙酯水溶液中,在室温条件下浸渍,取出再置于磷酸钛水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为660V的条件下五级化成,然后取出再置于磷酸溶液中,在30-50℃条件下浸渍后取出,水洗,烘干,得到耐水性的化成箔。
[0016] 优选地,步骤S1中所述壬二酸水溶液的浓度为0.1~3%。
[0017] 优选地,步骤S1中所述一级化成的时间为4~5分钟。
[0018] 优选地,步骤S2中所述钛酸丙酯水溶液的浓度为0.1~2wt%,所述壬二酸水溶液的浓度为0.1~2wt%。
[0019] 优选地,步骤S2中所述二级化成的时间为4~5分钟。
[0020] 优选地,步骤S3中所述三级化成的时间为4~5分钟,硼酸的浓度为4~7wt%,所述磷酸钛水溶液的浓度为0.5~1wt%。
[0021] 优选地,步骤S4中所述热处理的时间为1~3分钟,所述四级化成的时间为4~5分钟。
[0022] 优选地,步骤S5中所述钛酸丙酯水溶液的浓度为0.1~3wt%,所述磷酸钛水溶液的浓度为0.5~1wt%,所述五级化成的时间为4~5分钟,所述磷酸溶液的浓度为2~4wt%,所述浸渍的时间为2~3分钟.
[0023] 一种化成箔是由上述方法制备得到。
[0024] 所述化成箔在铝电解电容器领域中的应用。
[0025] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
[0026] 本发明使用钛酸丙酯溶液对经过化成处理过的铝箔进行浸渍,再通过电氧化,使纳米TiO2键合在氧化膜的表面,并配合各化成处理中特定的电流密度和电压条件,获得具有高耐水性的化成箔,产品水煮后升压时间缩短,便于储存且延长储存期;而且由于化成时间的缩短50%以上,化成箔的生产效率提高一倍以上。
具体实施方式
[0027] 下面结合具体
实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明,本发明采用的
试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
[0028] 实施例1
[0029] 1.取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在90℃的水中浸4.5分钟后置于质量百分比0.1%壬二酸水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为160V的条件下,一级化成4分钟,取出第一次水洗;
[0030] 2.将一次水洗后的铝箔置于质量百分比0.1%的壬二酸水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为320V的条件下,二级化成4分钟,取出第二次水洗;将二次水洗后的铝箔置于质量百分比4%的硼酸和0.5%的磷酸钛水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为460V的条件下,三级化成4分钟;
[0031] 3.将三级化成后的铝箔在550℃进行高温热处理1分钟;将高温热处理后的铝箔置于同于三级化成的水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为590V的条件下,四级化成4分钟;
[0032] 4.将四级化成后的铝箔置于0.1%的钛酸丙酯水溶液中,在室温条件下,浸渍1分钟;取出再置于质量百分比0.5%的磷酸钛水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为660V的条件下,五级化成4分钟,然后取出再置于质量百分比2%磷酸溶液中,在30℃条件下,浸渍2分钟后取出,水洗,烘干,得到耐水性的化成箔。
[0033] 实施例2
[0034] 1.取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在91℃的水中浸4.5分钟后置于质量百分比0.5%壬二酸水溶液中,在78℃、电流密度为45mA/cm2、电压为160V的条件下,一级化成4.5分钟,取出第一次水洗;
[0035] 2.将一次水洗后的铝箔置于质量百分比0.3%的壬二酸水溶液中,在78℃、电流密度为45mA/cm2、电压为320V的条件下,二级化成4.5分钟,取出第二次水洗;将二次水洗后的铝箔置于质量百分比4.5%的硼酸和0.6%的磷酸钛水溶液中,在78℃、电流密度为45mA/cm2、电压为460V的条件下,三级化成4分钟;
[0036] 3.将三级化成后的铝箔在560℃进行高温热处理2分钟;将高温热处理后的铝箔置于同于三级化成的水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为590V的条件下,四级化成4.5分钟;将四级化成后的铝箔置于0.5%的钛酸丙酯水溶液中,在室温条件下,浸渍1分钟;取出再置于质量百分比0.6%的磷酸钛水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为660V的条件下,五级化成4.5分钟,然后取出再置于质量百分比2%磷酸溶液中,在35℃条件下,浸渍2分钟后取出,水洗,烘干,得到耐水性的化成箔。
[0037] 实施例3
[0038] 1.取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在92℃的水中浸4.5分钟后置于质量百分比1%壬二酸水溶液中,在80℃、电流密度为45mA/cm2、电压为160V的条件下,一级化成4.5分钟,取出第一次水洗;
[0039] 2.将一次水洗后的铝箔置于质量百分比0.8%的壬二酸水溶液中,在80℃、电流密度为45mA/cm2、电压为320V的条件下,二级化成4.5分钟,取出第二次水洗;
[0040] 3.将二次水洗后的铝箔置于质量百分比5%的硼酸和0.7%的磷酸钛水溶液中,在80℃、电流密度为45mA/cm2、电压为460V的条件下,三级化成4.5分钟;
[0041] 4.将三级化成后的铝箔在570℃进行高温热处理2分钟;将高温热处理后的铝箔置于同于三级化成的水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为590V的条件下,四级化成4.5分钟;将四级化成后的铝箔置于1%的钛酸丙酯水溶液中,在室温条件下,浸渍1.5分钟;取出再置于质量百分比0.7%的磷酸钛水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为660V的条件下,五级化成4.5分钟,然后取出再置于质量百分比2.5%磷酸溶液中,在40℃条件下,浸渍2.5分钟后取出,水洗,烘干,得到耐水性的化成箔。
[0042] 实施例4
[0043] 1.取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在93℃的水中浸4.5分钟后置于质量百分比2%壬二酸水溶液中,在82℃、电流密度为45mA/cm2、电压为160V的条件下,一级化成5分钟,取出第一次水洗;
[0044] 2.将一次水洗后的铝箔置于质量百分比1.5%的壬二酸水溶液中,在82℃、电流密度为45mA/cm2、电压为320V的条件下,二级化成5分钟,取出第二次水洗;
[0045] 3.将二次水洗后的铝箔置于质量百分比6%的硼酸和0.8%的磷酸钛水溶液中,在82℃、电流密度为45mA/cm2、电压为460V的条件下,三级化成5分钟;将三级化成后的铝箔在
580℃进行高温热处理3分钟;将高温热处理后的铝箔置于同于三级化成的水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为590V的条件下,四级化成5分钟;
[0046] 4.将四级化成后的铝箔置于2%的钛酸丙酯水溶液中,在室温条件下,浸渍2分钟;取出再置于质量百分比0.8%的磷酸钛水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为
660V的条件下,五级化成5分钟,然后取出再置于质量百分比3%磷酸溶液中,在45℃条件下,浸渍3分钟后取出,水洗,烘干,得到耐水性的化成箔。
[0047] 实施例5
[0048] 1.取经过腐蚀的、纯度为99.99%的铝箔,将铝箔在94℃的水中浸4.5分钟后置于质量百分比3%壬二酸水溶液中,在85℃、电流密度为45mA/cm2、电压为160V的条件下,一级化成5分钟,取出第一次水洗;
[0049] 2.将一次水洗后的铝箔置于质量百分比2%的壬二酸水溶液中,在85℃、电流密度为45mA/cm2、电压为320V的条件下,二级化成5分钟,取出第二次水洗;
[0050] 3.将二次水洗后的铝箔置于质量百分比7%的硼酸和1%的磷酸钛水溶液中,在852
℃、电流密度为45mA/cm 、电压为460V的条件下,三级化成5分钟;将三级化成后的铝箔在
600℃进行高温热处理3分钟;将高温热处理后的铝箔置于同于三级化成的水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为590V的条件下,四级化成5分钟;
[0051] 4.将四级化成后的铝箔置于3%的钛酸丙酯水溶液中,在室温条件下,浸渍2分钟;取出再置于质量百分比1%的磷酸钛水溶液中,在75℃、电流密度为45mA/cm2、电压为660V的条件下,五级化成5分钟,然后取出再置于质量百分比3%磷酸溶液中,在50℃条件下,浸渍3分钟后取出,水洗,烘干,得到耐水性的化成箔。
[0052] 对比例1
[0053] 将铝箔在95℃的水中浸10分钟后;取出置于0.5%磷酸二氢铵水溶液中,在85℃、20mA/cm2、200V的条件下,化成10分钟;取出水洗;置于0.3%的磷酸二氢铵水溶液中,在85
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℃、20mA/cm 、430V的条件下,化成10分钟;取出水洗;置于8%的硼酸和1%的五硼酸铵水溶液中,在85℃、20mA/cm2、590V的条件下,化成10分钟;置于同三级的水溶液中,在85℃、
20mA/cm2、620V的条件下,化成30分钟;取出后进行500℃的高温热处理3分钟;再置于同于三级化成的水溶液中,在85℃、20mA/cm2、620V的条件下,化成9分钟;然后在3%的有机磷酸溶液中温度为80℃进行处理9分钟;取出水洗;再置于同于三级化成的水溶液中,在85℃、
20mA/cm2、620V的条件下,化成10分钟;再置于2%磷酸二氢铵溶液中,在70℃条件下,浸渍5分钟;取出,水洗,烘干,得到化成箔。
[0054] 对比例2
[0055] 将铝箔在95℃的水中浸10分钟后;取出置于0.5%磷酸二氢铵水溶液中,在85℃、20mA/cm2、200V的条件下,化成10分钟;取出水洗;置于0.3%的磷酸二氢铵水溶液中,在85℃、20mA/cm2、430V的条件下,化成10分钟;取出水洗;置于8%的硼酸和1%的五硼酸铵水溶液中,在85℃、20mA/cm2、590V的条件下,化成10分钟;置于同三级的水溶液中,在85℃、
20mA/cm2、620V的条件下,化成30分钟;取出后进行500℃的高温热处理3分钟;再置于同于三级化成的水溶液中,在85℃、20mA/cm2、620V的条件下,化成10分钟;然后在0.1%的有机磷酸盐溶液中温度为80℃进行处理10分钟;取出水洗;再置于同于三级化成的水溶液中,在
85℃、20mA/cm2、620V的条件下,化成10分钟;再置于2%磷酸二氢铵溶液中,在70℃条件下,浸渍5分钟;取出,水洗,烘干,得到化成箔。
[0056] 将本发明实施例1-5得到的化成箔与对现有技术得到的化成箔进行性能比较,结果如表1所示:
[0057] 表1本发明实施例1-5和对比例1和对比例2的化成箔的性能
[0058]
[0059] 注:*浸渍时间、化成时间、热处理时间之和,**效率提高=对照时长/处理时长。
[0060] 从表1中可知,本发明方法比现有技术的生产效有显著地提高。其次,本发明方法得到的化成箔在存贮90天后比容基本无变化,而对比例1和2得到的化成箔的比容则降低为80%。
[0061] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。